CN202121072U - 一种多波束抛物桶反射面及带有该反射面的卫星接收天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多波束抛物桶反射面，包括抛物线绕y′轴线旋转产生的轨迹所形成的反射面，所述反射面对不同方位照射来的电磁波经过反射后在反射面上形成多波束焦点集，所述多波束焦点集相应的位置对应设置有接收来自不同方向电磁波的馈源。本实用新型通过采用多波束焦点集的设计思路，可以在一张反射面和所配的一套支架上同时接收来自不同方位的卫星信号，在相同接收卫星信号数量的条件下减少了反射面的用量，降低了产品的使用成本，减少了能源损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及卫星接收天线技术领域，特别涉及一种多波束抛物桶反射面及带有该反射面的卫星接收天线。
背景技术
目前市场销售的多波束卫星接收天线有以下特点：1、在普通抛物面天线的基础上将馈源横向偏焦可形成多波束，但是宽角扫描所产生的严重效率低和慧瓣的出现导致其性能极差，一般波束不超过3个；2、为使宽角扫描所产生的增益上升以满足使用要求，就需要将反射面的面积加大，曲面精度提高，相应增加支架部分的强度，所以产品的材料成本上升，同时使产品的包装运输成本较高；3、利用对称双反射面天线，通过多个馈源照射副面也可形成多波束，通过二次反射后其焦距已由原来的F增大到Fe,该天线可以获得比普通抛物面天线好的多偏轴特性，但其缺点是：一、由于是二次反射，对反射面的曲面精度要求较高；二、对主反射面、副反射面和馈源相对位置的系统精度要求很高，所以制造成本高。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种抛物面精度高，结构轻便，便于安装调试，便于包装运输，成本低廉，综合性价比高的多波束抛物桶反射面及带有该反射面的卫星接收天线。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种多波束抛物桶反射面，其特征在于：包括抛物线绕y′轴线旋转产生的轨迹所形成的反射面，所述反射面对不同方位照射来的电磁波经过反射后在反射面上形成多波束焦点集，所述多波束焦点集相应的位置对应设置有接收来自不同方向电磁波的馈源。
本实用新型所述的多波束抛物桶反射面，其所述反射面的边缘为斜边。
本实用新型所述的多波束抛物桶反射面，其在所述反射面的中部设置有连接孔。
一种带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其包括馈源夹、馈源、馈源杆、反射面、背夹、调节头和支撑系统，所述馈源设置在馈源夹上并与所述多波束焦点集中焦点的相应位置对应，所述馈源夹与馈源杆的一端连接，馈源杆的另一端与背夹连接，所述反射面通过背夹与调节头连接，所述调节头与支撑系统连接。
本实用新型所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其所述馈源夹的数量与产生波束的多少对应，在每个馈源夹上分别对应设置有馈源，所述馈源与波束焦点位置相对应。
本实用新型所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其所述背夹通过螺栓与调节头连接，所述反射面的俯仰角度在0°～90°范围内任意调整。
本实用新型所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其所述支撑系统包括立柱、两根支撑杆和底座，所述立柱一端与调节头连接，其另一端与设置在地基上的底座连接，所述两根支撑杆一端铰接在立柱中部，所述支撑杆和立柱一起形成稳固的三角支撑体。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：1、本实用新型通过采用多波束焦点集的设计思路，可以在一张反射面和所配的一套支架上同时接收来自不同方位的卫星信号，在相同接收卫星信号数量的条件下减少了反射面的用量，降低了产品的使用成本，减少了能源损耗；2、各个波束性能，即主瓣束及旁瓣是相同的，主波束与副波束之间的增益区别小；3、反射面边斜边结构的设计对反射面具有补强作用，以确保反射面能够在长时间使用下不发生变形；4、便于安装调试。本实用新型重量轻，钢材消耗少，故降低了生产成本，本实用新型包装体积小，降低了包装及运输成本，本实用新型也便于单独供货时的包装运输，本实用新型中的反射面使用灵活，可配多种安装支架，可适用于多种工作状态。
附图说明
图1是多波束抛物桶反射面的结构示意图。
图2是带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线的结构示意图。
图3是本实用新型的原理图。
图4、5和6是本实用新型抛物桶反射面天线对偏置馈电示意图。
图7是多波束抛物桶反射面方位面方向图。
图8是多波束抛物桶反射面俯仰面方向图。
图中标记：a为多波束焦点集，b为抛物线，c为反射面，d为斜边，e为连接孔，1为馈源夹，2为馈源，3为馈源杆，4为反射面，5为背夹，6为调节头，7为立柱，8为支撑杆，9为底座。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种多波束抛物桶反射面，包括抛物线b绕y′轴线旋转产生的轨迹所形成的反射面c，所述反射面c对不同方位照射来的电磁波经过反射后在反射面c上形成多波束焦点集a，所述多波束焦点集a相应的位置对应设置有接收来自不同方向电磁波的馈源2；其中，所述反射面c的边缘为斜边d，斜边结构对反射面具有补强作用，以确保反射面能够在长时间使用下不发生变形；在所述反射面c的中部设置有连接孔e，采用螺栓经连接孔e与背夹连接。
如图2所示，为带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，包括馈源夹1、馈源2、馈源杆3、反射面4、背夹5、调节头6和支撑系统，所述馈源2设置在馈源夹1上并与所述多波束焦点集a中焦点的相应位置对应，所述馈源夹1与馈源杆3的一端连接，馈源杆3的另一端与背夹5连接，所述反射面4通过背夹5与调节头6连接，所述背夹5通过螺栓与调节头6连接，使所述反射面4的俯仰角度在0°～90°范围内任意调整，所述调节头6与支撑系统连接；所述支撑系统包括立柱7、两根支撑杆8和底座9，所述调节头6通过螺栓连接实现调节头6对立柱7一端的锁紧，立柱7的另一端与设置在地基上的底座9连接，所述两根支撑杆8一端铰接在立柱7中部，所述支撑杆8和立柱7一起形成稳固的三角支撑体。其中，所述馈源夹1的数量与所需产生波束的多少对应，在每个馈源夹1上分别对应设置有与波束焦点相应位置对应的馈源2，用于实现对相应信号的接收。
在本实施例中，反射面可以设计为不同的口面尺寸，也可以配上不同的立柱支架实现不同的地理位置的安装。
如图3所示，为本实用新型多波束抛物桶反射面的卫星接收天线的原理图，该反射面是由焦距为f的抛物线（在YZ平面内），绕垂直于焦轴的轴（该图中为CG）旋转而成的。所有几何参数均以旋转柱面最大半径为1，并以此半径归一化，因此，抛物桶兼有抛物面的聚焦性能和柱面宽角扫面的特点。由于该天线具备两维扫描特性，且可以形成方位面幅度几乎相等的多波束，因而可应用于卫星多波束天线。其抛物桶反射面的坐标方程为：
其中，参数方程式为：
如图4、5和6所示，为本实用新型多波束抛物桶反射面天线实试主要技术指标分析，反射面口径为700X580mm，馈源阵由3个圆形波纹喇叭组成。如图7所示，为多波束抛物桶反射面方位面方向图，0deg波束增益为35.6dBi，±8.5deg波束较0deg增效下降1.1dBi，是因为反射面口径有限，±8.5deg波束照射不完全引起的，若反射面再增大，每个波束的增益应一致，但在满足增益要求的情况下，减小反射面面积可以降低成本。如图8所示，为多波束抛物桶反射面俯仰面方向图，指向偏移7.6deg时，馈源横向偏焦75mm，纵向不偏焦。0
指向波束增益35.6dBi，7.6
指向波束增益为33.7dBi，增益下降1.9dB。结论：该天线能够满足同时接收三颗卫星。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多波束抛物桶反射面，其特征在于：包括抛物线（b）绕y′轴线旋转产生的轨迹所形成的反射面（c），所述反射面（c）对不同方位照射来的电磁波经过反射后在反射面（c）上形成多波束焦点集（a），所述多波束焦点集（a）相应的位置对应设置有接收来自不同方向电磁波的馈源（2）。
2.根据权利要求1所述的多波束抛物桶反射面，其特征在于：所述反射面（c）的边缘为斜边（d）。
3.根据权利要求1或2所述的多波束抛物桶反射面，其特征在于：在所述反射面（c）的中部设置有连接孔（e）。
4.一种带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其特征在于：包括馈源夹（1）、馈源（2）、馈源杆（3）、反射面（4）、背夹（5）、调节头（6）和支撑系统，所述馈源（2）设置在馈源夹（1）上并与所述多波束焦点集（a）中焦点的相应位置对应，所述馈源夹（1）与馈源杆（3）的一端连接，馈源杆（3）的另一端与背夹（5）连接，所述反射面（4）通过背夹（5）与调节头（6）连接，所述调节头（6）与支撑系统连接。
5.根据权利要求4所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其特征在于：所述馈源夹（1）的数量与产生波束的多少对应，在每个馈源夹（1）上分别对应设置有馈源（2），所述馈源（2）与波束焦点位置相对应。
6.根据权利要求4所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其特征在于：所述背夹（5）通过螺栓与调节头（6）连接，所述反射面（4）的俯仰角度在0°～90°范围内任意调整。
7.根据权利要求4、5或6所述的带有多波束抛物桶反射面的卫星接收天线，其特征在于：所述支撑系统包括立柱（7）、两根支撑杆（8）和底座（9），所述立柱（7）一端与调节头（6）连接，其另一端与设置在地基上的底座（9）连接，所述两根支撑杆（8）一端铰接在立柱（7）中部，所述支撑杆（8）和立柱（7）一起形成稳固的三角支撑体。
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